A feszültségcsökkentő ellenállás képletéről

Az ellenállásokat elsősorban az áramáram korlátozására használják egy áramkörben, de működnek a bemeneti feszültség csökkentésére is. Ilyen kapacitás esetén felvesznek egy bemeneti feszültséget, és két vagy több kimeneti feszültségre osztják, amelyek arányosak az ellenállással. Emiatt az ellenállásokat feszültségosztóknak is nevezik.

Az ellenállás olyan elektromos alkatrész, amelynek I feszültsége arányos az V feszültséggel. Az arányosság állandója R, az ellenállás. Egy lineáris ellenállás betartja Ohm V = IR törvényét.

Az ellenállásokat sorosan vagy párhuzamosan adják az áramkörökhöz. A feszültségosztó áramkörökhöz sorosan kapcsolódnak egymáshoz. Az ellenállások soros áramkört képeznek, amikor egymás mellett helyezkednek el. Mindegyiküknek ugyanaz az árama, de a bemeneti feszültség megoszlik közöttük, az egyes ellenállások értékétől függően. Az áramkör ezért feszültségcsökkentőként működik, ha kimeneti feszültséget használnak bemenetként egy másik áramkörhöz vagy eszközhöz.

A feszültségosztó megtervezéséhez elképzelnie kell, hogy mekkora feszültségre van szüksége az áramforrásra. Miután ezt megtudta, használja a feszültségosztó képletet egy megfelelő soros áramkör megtervezéséhez.

Két ellenállású soros áramkör esetén Vin = V1 + V2. A teljes ellenállást az egyes ellenállások közvetlen összeadásával találjuk meg. Az aktuális I mindegyiknél ugyanaz. Ha Ohm-törvényt helyettesítünk Vin-re, Vin = IR1 + IR2 = I * (R1 + R2). Ezért I = Vin / (R1 + R2).

Ha Ohm törvényét a fenti I egyenlettel kombináljuk, Vout = V2 = IR2 = (Vin / (R1 + R2)) _ R2. Ezért Vout = R2_Vin / (R1 + R2). A Vout egy feszültségcsökkentő ellenállás képlete, amelyet közismertebb néven feszültségosztó képletnek nevezünk.

Két ellenállás van sorban, R1 = 10 ohm és R2 = 100 ohm. 1,5 voltos akkumulátorhoz vannak rögzítve. A kimeneti feszültség megállapításához használja a Vout = (100 ohm) (1,5 volt) / (10 ohm + 100 ohm) = 1,3 volt értéket. Tesztelje az áramkört felépítésével és multiméter segítségével a kimeneti feszültség mérésére.

9 V-os akkumulátort kap, és körülbelül 6 V-os feszültség szükséges a kimenetből. Tegyük fel, hogy R1 330 ohm. Használja a feszültségosztó egyenletet, hogy megtudja, mi legyen R2. A Vout képletét használva R2-nek körülbelül 825 ohmnak kell lennie. Ha 825-800 ohm nem található, és nincs szükség pontosságra, cserélje ki az ellenállást 10-20 százalékkal a szükséges értéktől.

Online feszültség-számológéppel keresse meg a feszültségosztó áramkör ellenállásának értékeit. Az egymással sorban álló összes ellenállás azonos áramot mutat, de megosztja a bemeneti feszültséget. Gyakoroljon úgy, hogy három vagy négy ellenállást összekapcsol, majd egy multiméter segítségével mérje meg a feszültséget mindegyiken.